BÀI GIẢNG NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH

1 1. Nền, móng là gì? 2. Có bao nhiêu loại nền, móng? 3. Thiết kế nền móng có khó và có quan trọng hay không? 4. Các vấn đề cơ bản của nền móng là gì? CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM VỀ NỀN MÓNG Ta Ta û û i tro i tro ï ï ng be ng be ù ù Se Se ù ù t me t me à à m m đ đ e e á á n c n c ứ ứ ng ng Ta Ta û û i tro i tro ï ï ng lơ ng lơ ù ù n n Ta Ta û û i tro i tro ï ï ng ra ng ra á á t lơ t lơ ù ù n n Cát chặt S o S o û û i s a i s a ï ï n n Kết cấu bên trên Móng Nền 1.1.1. Khái niệm cơ bản về nền móng a. Móng Ì Móng chính là phần kéo dài thêm của công trình trong lòng đất. Nó tiếp nhận tải trọng của kết cấu bên trên và truyền xuống nền đất. Ì Tuỳ theo loại tải trọng, đặc điểm của nền đất và quy mô của công trình mà móng được cấu tạo thành nhiều dạng khác nhau, sử dụng những loại vật liệu khác nhau 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 2 1.1.1. Khái niệm cơ bản về nền móng b. Nền Ì Là bộ phận cuối cùng của công trình, chòu tác dụng trực tiếp của tải trọng công trình truyền xuống qua móng. 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 1.1.1. Khái niệm cơ bản về nền móng b. Nền 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 1.1.1. Khái niệm cơ bản về nền móng b. Nền Ì Hình dạng và kích thước của nền phục thuộc vào loại đất làm nền, phục thuộc vào loại móng và công trình bên trên. Ì Tạm hiểu: nền là bộ phận hữu hạn của đất mà trong đó ứng suất và biến dạng do tải trọng công trình gây ra là đáng kể. 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 1.1.1. Khái niệm cơ bản về nền móng Công trình bên trên, móng, nền đất có sự tương tác qua lại và làm việc đồng thời. Ì Tính toán công trình và nền móng theo phương pháp rời rạc hoá Ì Tính toán công trình, móng và nền đất làm việc đồng thời. 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 3 1.1.2. Phân loại nền và móng a. Phân loại móng Ỵ Theo vật liệu: gạch, đá, bêtông, BTCT Ỵ Theo đặc tính làm việc: Móng nông, Móng sâu, Móng nửa sâu Ỵ Theo cách thức chế tạo: Toàn khối, Lắp ghép Ỵ Theo đặc điểm làm việc và cấu tạo móng: Móng cứng, móng mềm 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 1.1.2. Phân loại nền và móng a. Phân loại móng 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 1.1.2. Phân loại nền và móng a. Phân loại móng 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 4 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 1.1.2. Phân loại nền và móng b. Phân loại nền Ỵ Nền tự nhiên Ỵ Nền nhân tạo Ì Cải tạo kết cấu của khung hạt nhằm gia tăng sức chòu tải và giảm độ lún của nền đất Ì Tăng cường các vật liệu chòu kéo cho nền đất hay còn gọi là đất có cốt 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG Thiết kế nền móng có khó và có quan trọng hay không? CÓ Ì Đất là vật thể rời, phức tạp, số liệu đòa chất khó đạt độ tin cậy cao, lý thuyết tính toán còn sai khác nhiều so với thực tế. Ì Móng ở trong môi trường phức tạp và thường là những điều kiện bất lợi cho vật liệu Ì Việc thi công móng, đặc biệt khi sửa chữa rất khó khăn và đòi hỏi giá thành cao. Ì Phần lớn công trình hư hỏng hoặc lãng phí là do sai sót phần nền móng. Nền móng là một khoa học tổng hợp về đất đá, kết cấu và kỹ thuật thi công 1.2.1. Biến dạng của đất nền. Ì Đất nền có thể biến dạng bất kỳỴphân thành hai thành phần : thẳng đứng và nằm ngang. Ì Công trình dân dụng và công nghiệp: biến dạng theo phương thẳng đứng là chủ yếu Ỵ công trình bò lún Ì Độ lún của móng nếu quá lớn: ảnh hưởng đến tính năng làm việc của công trình. Độ lún lệch giữa các móng làm gia tăng nội lực trong kết cấu bên trên của công trình Ỵ nghiêng, nứt nẻ 1.2. VẤN ĐỀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ MÓNG 5 1.2.1. Biến dạng của đất nền. Ỵ Độ lún của công trình: Ì Độ lún do hạ MNN để chuẩn bò thi công hố móng. Ì Độ nở của đất do đào hố móng Ì Độ lún do thi công móng và công trình. Ì Độ nở do dâng mực nước ngầm trở lại khi ngừng bơm hạ MNN Ì Độ lún do đàn hồi của nền đất Ì Độ lún do cố kết sơ cấp của nền đất Ì Độ lún do cố kết thứ cấp của nền đất Thiết kế nền móng công trình: tính tổng độ lún và tốc độ lún 1.2. VẤN ĐỀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ MÓNG 1.2.1. Biến dạng của đất nền. ỴĐất dính: Ì Độ lún tức thời Ì Độ lún do cố kết sơ cấp Ì Độ lún do cố kết thứ cấp ỴĐất rời: Ì Tải tónh Ì Tải tuần hoàn (có chu kỳ) 1.2. VẤN ĐỀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ MÓNG 1.2.2. Các phương pháp tính tổng độ lún của nền đất a. Phương pháp cộng lún từng lớp Ì Theo đường quan hệ e – p Ì Theo đường quan hệ e – logp Lưu ý: Ì Chiều dày vùng nén lún H a : - đối với nền đất có E ≥ 5 Mpa - đối với nền đất có E ≤ 5 Mpa Ì H a được chia thành nhiều phân lớp có bề dày nhỏ hơn b/4. Nếu nền đất gồm nhiều lớp đất khác nhau, mặt phân chia các lớp đất phải là mặt phân chia các phân tố. 1.2. VẤN ĐỀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ MÓNG ' bt ' gl 2.0 σ<σ ' bt ' gl 1.0 σ<σ 1.2.2. Các phương pháp tính tổng độ lún của nền đất b. Theo lý thuyết đàn hồi Ì Móng băng có kích thước lớn và khi đất nền cố kết trước (OC) (E lấy từ kết quả của thí nghiệm nén cố kết hoặc nén 3 trục có thoát nước) Ì Biến dạng đứng tức thời của nền đất ngay khi đặt tải (E được lấy từ kết quả của thí nghiệm nén 3 trục không thoát nước) 1.2. VẤN ĐỀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ MÓNG 6 1.2.3. nh hưởng của độ lún của nền đất đối với công trình Ì nh hưởng tới sự làm việc bình thường của công trình: không gian sử dụng, các đường dây, ống kỹ thuật, … Ì Làm phát sinh các thành phần ứng suất phụ thêm, gây nguy hiểm cho công trình 1.2. VẤN ĐỀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ MÓNG Lưu ý: Ì Biến dạng do nền đất phân bố không đều 1.2. VẤN ĐỀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ MÓNG Lưu ý: Ì Độ lún do hạ MNN (thi công, khai thác,…) 1.2. VẤN ĐỀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ MÓNG Lưu ý: Ì Độ lún do hạ MNN (thi công, khai thác,…) 1.2. VẤN ĐỀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ MÓNG 7 Ì Độ lún do ảnh hưởng của thi công công trình mới lân cận 1.2. VẤN ĐỀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ MÓNG Ì Độ lún do ảnh hưởng của thi công công trình mới lân cận 1.2. VẤN ĐỀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ MÓNG 8 Ỵ SCT của nền thường được đề cập đến là SCT của đất nền dưới móng nông Ỵ phát triển lên xây dựng các công thức tính cho móng sâu hoặc ổn đònh của nền đất trong nhiều tình huống khác. Ỵ Ứng xử chống cắt của đất phụ thuộc vào lòch sử chòu tải, vào quá trình thoát nước Ỵ các phương pháp tính SCT của nền đất : Ì SCT tức thời với các đặc trưng chống cắt không thoát nước c u , ϕ u - Phương pháp tính theo ƯS tổng Ì SCT với các đặc trưng chống cắt có thoát nước c’ và ϕ’tương ứng với nền đất đã lún ổn đònh do cố kết thấm - Phương pháp tính theo ƯS hữu hiệu. 1.3. VẤN ĐỀ SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN 9 1.3.1. Tính toán SCT của nền đất dựa theo mức độ phát triển của vùng biến dạng dẻo trong nền Ỵ TCXD 45-70: R tc = m.(A.b.γ 2 + B.h.γ 1 + D.c) Ì Các đặc trưng đất nền là các đặc trưng tiêu chuẩn Ì m – hệ số điều kiện làm việc 1.3. VẤN ĐỀ SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN Các trường hợp khác m= 1 Cát mòn dưới MMNm= 0.8 Cát bột dưới MMNm= 0.6 1.3.1. Tính toán SCT của nền đất dựa theo mức độ phát triển của vùng biến dạng dẻo trong nền ỴTCXD 45-78: R tc = (m 1 .m 2 / k tc ).(A.b.γ II + B.h.γ’ II + D.c II ) Ì Các đặc trưng đất nền là các đặc trưng tính toán theo TTGH II Ì m 1 và m 2 – hệ số điều kiện làm việc của nền đất và hệ số điều kiện làm việc của công trình tác dụng qua lại với nền đất Ì k tc - hệ số độ tin cậy 1.3. VẤN ĐỀ SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN Đặc trưng tính toàn lấy từ các bảng thống kê k tc = 1.1 Đặc trưng tính toàn lấy trực tiếp từ các thí nghiệm k tc = 1 1.3.2. PP tính SCT theo lý thuyết cân bằng giới hạn điểm 1.3. VẤN ĐỀ SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN 1.3.2. PP tính SCT theo lý thuyết cân bằng giới hạn điểm 1.3. VẤN ĐỀ SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN 10 1.3.2. PP tính SCT theo lý thuyết cân bằng giới hạn điểm a. Lời giải của Terzaghi: α = ϕ q ult = 0.5N γ γ b + qN q + cN c – móng băng q ult = 0.4N γ γ b + qN q + 1.3cN c – móng vuông q ult = 0.5N γ γ b + qN q + 1.3cN c – móng tròn K p – hệ số áp lực bò động của đất lên mặt nghiêng của nêm trượt 1.3. VẤN ĐỀ SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN () ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ϕ + π = ϕ ϕ −π 24 cos2 e N 2 t g 2 / 4 / 32 q ( ) 1N g cotN qc − ϕ = ϕ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − ϕ = γ tg1 cos K 2 1 N 2 p 1.3.2. PP tính SCT theo lý thuyết cân bằng giới hạn điểm c. Lời giải của Meyerhoff: α = π/4 + ϕ/2 q ult = 0.5N γ γb. F γs F γd F γi + qN q .F qs F qd F qi + cN c .F cs F cd F ci Ì N γ , N q , N c – hệ số SCT của Vesic Ì F γs , F qs , F cs – các hệ số ảnh hưởng của hình dạng móng 1.3. VẤN ĐỀ SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN ϕπ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ϕ + π = tg2 q e 24 tgN ( ) ϕ − = g cot1NN qc ϕ + = γ t g )1N(2N q ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ −= γ l b 4.01F s ϕ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ += tg l b 1F qs ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ += c q cs N N l b 1F 1.3.2. PP tính SCT theo lý thuyết cân bằng giới hạn điểm c. Lời giải của Meyerhoff Ì F γd , F qd , F cd – các hệ số ảnh hưởng của độ sâu chôn móng 1.3. VẤN ĐỀ SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN F cd = 1+ 0.4arctg( D f / b )F cd = 1+ 0.4( D f / b ) F qd = 1+ 2tgϕ (1- sinϕ ) 2 arctg( D f / b )F qd = 1+ 2tgϕ (1- sinϕ ) 2 ( D f / b ) F γd = 1F γd = 1 D f / b > 1D f / b ≤ 1 1.3.2. PP tính SCT theo lý thuyết cân bằng giới hạn điểm c. Lời giải của Meyerhoff Ì F γi , F qi , F ci – các hệ số ảnh hưởng của độ nghiêng của tải trọng tác dụng lên móng β - góc hợp bởi phương tác dụng của tải trọng với phương thẳng đứng 1.3. VẤN ĐỀ SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN 2 i 1F ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ϕ β −= γ 2 o o ciqi 90 1FF ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ β −== [...]... CHỌN LOẠI NỀN VÀ MÓNG 2.5 CHỌN LOẠI NỀN VÀ MÓNG 2.5.1 Lựa chọn nền và phương pháp xử lý nền 2.5.2 Lựa chọn giải pháp móng Căn cứ: Mục tiêu: Tài liệu đòa chất Đề xuất được PA móng tốt nhất cả về kỹ thuật và kinh tế Tài liệu về công trình (loại công trình, quy mô công trình, tải trọng tác dụng xuống móng ⇒ áp lực nền, độ lún của công trình) Điều kiện thi công, … ⇒ Phải thiết kế sơ bộ nhiều PA móng để so... p = Ix Iy F Với móng mềm: ƯS tiếp xúc thường được giả thiết là tỷ lệ với chuyển vò thẳng đứng của đáy móng hay biến dạng đàn hồi của đất nền P q P qmin qmax 13 CHƯƠNG 2: CÁC CƠ SỞ THIẾT KẾ NỀN MÓNG 1 Thiết kế nền móng phải thoả mãn các yêu cầu nào? 2 Các thông số cần thiết cho việc thiết kế nền móng? 3 Trình tự để thiết kế nền móng? CHƯƠNG 2: CÁC CƠ SỞ THIẾT KẾ NỀN MÓNG Thiết kế nền móng phải thoả mãn... TỐT Sơ đồ 1 ĐẤT YẾU Sơ đồ 2 ĐẤT TỐT Sơ đồ 3 ĐẤT TỐT Các công trình ngầm (tầng hầm, đường ống, …) ĐẤT YẾU Các công trình lân cận ĐẤT TỐT Biện pháp thi công móng Sơ đồ 4 11 2.6 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ NỀN MÓNG 2.6 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ NỀN MÓNG 2.6.1 Bước 1: Thu thập và xử lý tài liệu 2.6.2 Bước 2: Đề xuất các phương án nền móng khả thi Tài liệu về công trình Tài liệu về khu vực xây dựng Đòa hình khu vực Mạng... CỐ NỀN CHƯƠNG 5: MÓNG CỌC CHƯƠNG 6: CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG Móng nông là gì? Có bao nhiêu loại móng nông? 3.1.2 Phân loại móng nông 3.1.1 Đònh nghóa Móng nông là phần mở rộng của đáy công trình, tiếp nhận tải trọng của công trình và truyền vào đất nền sao cho nền còn ứng xử an toàn và biến dạng đủ bé Móng nông: toàn bộ tải trọng của công trình truyền qua móng. .. Phân loại móng nông 3.1.2 Phân loại móng nông 2 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG 3.2 MÓNG ĐƠN CHỊU TẢI ĐỨNG ĐÚNG TÂM 3.1.2 Phân loại móng nông Các yếu tố nào phải xác đònh khi thiết kế móng nông? b Theo cách thi công Móng lắp ghép (chế tạo sẵn) Móng toàn khối (thi công tại chỗ) c Theo vật liệu Móng gạch, đá, bê tông (chòu ứng suất nén) Móng bê tông cốt thép Chiều sâu chôn móng Kích thước đáy móng Bề dày móng Cốt... tiêu về kinh tế để quyết đònh Nền tự nhiên hay phải dùng nền nhân tạo Lựa chọn giải pháp nào để gia cố nền 2.5 CHỌN LOẠI NỀN VÀ MÓNG 2.5 CHỌN LOẠI NỀN VÀ MÓNG 2.5.3 Chọn độ sâu móng 2.5.3 Chọn độ sâu móng Điều kiện đòa chất công trình, đòa chất thủy văn: yếu tố có ảnh hưởng nhiều nhất Trò số và phương của tải trọng (Tải đứng,Tải ngang) Đặc điểm và yêu cầu sử dụng công trình Cây cối xung quanh ĐẤT YẾU... Các công trình đã từng tồn tại Các sự cố công trình, sự cố nền móng đã từng xảy ra 3 2.2 CÁC TÀI LIỆU CẦN CÓ ĐỂ THIẾT KẾ NM 2.2.2 Tài liệu về công trình 2.2 CÁC TÀI LIỆU CẦN CÓ ĐỂ THIẾT KẾ NM 2.2.3 Vật liệu xây dựng và máy móc, thiết bò thi công Bản vẽ kiến trúc của công trình Vật liệu đòa phương Hồ sơ thiết kế kết cấu bên trên (phác thảo, phương án) Khả năng cung cấp vật liệu xây dựng Sơ đồ và cao trình. .. ngầm, tính chất nước ngầm Loại móng theo dạng kết cấu cơ bản, độ cứng, hình dạng móng, … Vật liệu Phương pháp thi công Độ sâu đặt móng Giải pháp gia cố nền Tài liệu về công trình lân cận, môi trương xây dựng ⇒ Đánh giá điều kiên xây dựng Xác đònh các tiêu chuẩn xây dựng Tài liệu 2.6 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ NỀN MÓNG 2.6.3 Bước 3: Thiết kế sơ bộ các phương án khả thi TL Công trình Thoả mãn các điều kiện kỹ... cảng, công trình biển Lật: thường xảy ra với các công trình cao, có độ lệch tâm lớn như ống khói, cột điện cao áp, tháp ăngten truyền hình, tường chắn đất 11 1.3 VẤN ĐỀ SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN Lưu ý: Khi phụ tải hai bên móng chênh nhau quá 25% thì phải kiểm tra trượt trường hợp xây chen 1.4 ỨNG SUẤT TIẾP XÚC Phần lớn các công trình đều truyền tải trọng xuống đất qua móng p lực do tải trong công trình. .. gánh đỡ bởi đất nền ở đáy móng, bỏ qua ma sát phần lực ma sát và dính của đất xung quanh móng a Theo hình dạng Móng đơn lệch tâm nhỏ Móng đơn lệch tâm lớn (móng chân vòt) Móng phối hợp đặt dưới hai cột Móng băng (1 phương, 2 phương) dưới tường chòu lực, dưới cột Móng bè (dạng bản, có sườn, dạng hộp) 1 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG 3.1.2 Phân loại móng nông 3.1.2 Phân loại móng nông 3.1 KHÁI . Tính toán công trình và nền móng theo phương pháp rời rạc hoá Ì Tính toán công trình, móng và nền đất làm việc đồng thời. 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 3 1.1.2. Phân loại nền và móng a. Phân. móng: Móng cứng, móng mềm 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 1.1.2. Phân loại nền và móng a. Phân loại móng 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 1.1.2. Phân loại nền và móng a. Phân loại móng 1.1 Nền Ì Là bộ phận cuối cùng của công trình, chòu tác dụng trực tiếp của tải trọng công trình truyền xuống qua móng. 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG 1.1.1. Khái niệm cơ bản về nền móng b. Nền 1.1.